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青年实验

(双裂纹实验)

  长期以来,科学家们一直在思考光的真实本质,很长一段时间以来,光在历史上都有不同的解释,但一直没有人能够达成共识。一些科学家认为光是由小粒子组成的,另一些科学家认为光是一种波,事实上,对于许多将光视为粒子或波的光学现象有助于解释某些现象。下面的视频将解释多年来对光性质的一些解释。 

   正如我们在视频中看到的那样,光不仅仅以一种方式表现,而是以两种形式,粒子或波。但是同一个物理现象怎么会呈现出两种不同的性质呢?大约在 1801 年,Thomas Young (1773-1829) 进行的一项精细实验解决了惠更斯有利的问题。

   该实验包括首先通过只有一个狭缝的板发射一束光,并且在这个狭缝之后在屏幕上观察到的东西已经可以预测,因为当时大多数物理学家仍然认为光是粒子束,所以光束就会形成。但是当这个实验再增加一个缝隙时,结果却是可怕的!要更好地了解,请观看以下 3 个视频。

   简而言之……几年前人们相信像电子这样的轻和亚原子粒子是微粒!粒子如何表现得像波?即使从两者的定义来看,什么是粒子?在物理学领域,粒子这个词用来指代非常小的元素(这个词本身来源于拉丁词particula,意思是非常小的部分,非常微小的物体或微粒)。

  通常当我们谈论粒子时,我们谈论的是亚原子粒子,即比原子还小的粒子。可以区分物质粒子和辐射粒子。对粒子(即物质和辐射的基本粒子,以及它们的相互作用)的研究被称为粒子物理学。[*] 对于物理学,波是在空间或任何其他空间中传播的扰动。它们根据传播的性质、方向和能量进行分类,它们传输能量而不是物质。[**] 

   换句话说,粒子和波是完全不同的东西,一个如何从另一个获得属性?为了让物理学家理解这些现象,他们必须将所有经典力学重新表述为一种新的力学,该力学可以描述这些最小尺度的奇怪现象,然后创建了波力学或量子力学。

   为了您更好地理解这个概念,像往常一样,下面有两个与 实验 托马斯·杨(双缝)。在它们中尝试自己探索现象并与 理论 我们正在向您展示的内容。第一个模拟器与波干扰有关,如果您不了解它们的真正含义,请探索这个模拟器。现在第二个模拟器是 指的是量子现象,与第一个模拟器完全互连。探索工具、双缝、亚原子粒子的单独发射、增加或减少缝之间的间距并更好地理解这里解释的现象。 

模拟器 1:波浪和波浪干扰

模拟器 2:量子波 

    重要的是要记住其中一个 必须解释这种干扰现象的解释是与我们正在处理的对象的尺寸的关系!像这样!?看!电子是如此微小的物质元素,但如此之小以至于任何外部干扰都会改变其性质(表现得像微粒或像波),观察者问题中灌输了很多“神秘主义”,但重点是科学运作在观察的基础上,要能够观察到我们必然需要光的东西!

    例如,如果你看到你的电脑或手机出现在你面前,那是因为从台灯发出的光穿过你所在的地方,打到你的手机,然后反射到你的眼睛里(特别是在你的视网膜,它对光线很敏感)。只有到那时你才知道如何识别你的手机在哪里。同样的事情也适用于任何常规实验。

   为了让科学家知道实验中发生了什么,他需要看到,因此他需要一些光源来知道有什么东西在这里或那里, 但是现在我们处理的对象是量子的,即小于或等于原子本身的大小。   

   正如我们在前面关于光电效应的章节中看到的那样,阿尔伯特爱因斯坦为光拯救了微粒的特性,因为它本身具有与其表现相关的能量(位移/传播更多 特别是线性动量)。

    换句话说,光也是一个物体,其粒子行为的维度,具有原子维度,量子特性,众所周知的光子!如果我们把光聚焦在一个电子上,它的性质会因为光和电子的相互作用而改变。  

    理解这一点的另一种方法是,例如,将篮球扔在一栋高大的建筑物的底部。篮球会干扰建筑物吗?任何事物!就像光线射向你面前的手机或电脑一样,它落在它们身上但不会干扰它们,因为“光子”的相对尺寸与你的手机/电脑的一般尺寸无关紧要!  

    但是现在如果我们互相扔一个篮球,那么是的,我们会改变另一个篮球,它会开始移动……它会获得动能,等等。因为我们现在处理的问题的维度是比较一致的。同样的事情也适用于这个问题光子(光)和电子。  

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